關于線束加工-旋轉式卡點熱縮機的設計研究

張黎明

摘 要：線束加工過程中因回路關系的要求，導線需要打卡，打卡后卡點需要熱縮絕緣防護。為提高熱縮效率及質量的可靠性，現開發旋轉式卡點熱縮機，其工作原理為上料氣缸推開旋轉部件上的夾爪，然后氣缸退回夾緊線束。間歇運動的旋轉部件帶動熱縮管至熱縮區域，由數顯熱風槍熱縮。再由旋轉部件將線束帶至下料區域，由下料氣缸推開夾爪下料。此種熱縮熱縮方式因熱縮時間、溫度可控，確保卡點熱縮質量可控，并且此方式將兩個工步合二為一提升效率。

關鍵詞：旋轉式;卡點熱縮;絕緣防護;部件功能;生產流程

中圖分類號：U466? 文獻標識碼：B? 文章編號：1671-7988（2020）17-164-03

Design and Research on Wire Harness Processing-Rotary Stuck Spot

Heat Shrinking Machine

Zhang Liming

（ Shaanxi Wanfang Tianyun Automobile Electric Co.， Ltd.， Shaanxi Xi'an 710000 ）

Abstract： Because of the requirement of loop relation in wire harness machining process， the wires need to be pressed or ultrasonic welded， wire connection points need heat shrinkable insulation protection. In order to improve the thermal shrinkage efficiency and quality reliability， a rotary card point heat shrinking machine is developed， the working principle is that the feeding cylinder pushes the clamping jaw on the rotating parts， then the front slide cylinder returns and the gripper clamps the wire harness. A rotating part in intermittent motion drives the heat shrinkable tube to the heat shrinkable area， heat shrinkable by digital display hot air gun. The wire harness is then carried by the rotating part to wire falling area， push the clamping jaw by the rear slide cylinder to make the wire harness fall. Because the heat shrinkage time is controlled and the heat shrinkage temperature is controlled， the heat shrinkage quality is controlled， and in this way， the two working steps are combined to improve efficiency.

Keywords： Rotary; Point heat shrink machine; Insulation protection; Component function; Production process

CLC NO.： U466? Document Code： B? Article ID： 1671-7988（2020）17-164-03

引言

線束加工過程中因各個電器端功能的不同，線束中會存在主干打卡及不同分支打卡。打卡即為將兩段獨立的導線通過金屬件壓接或者超聲波焊接為一條導通導線的加工過程。為避免各個裸露在外的卡點接觸造成短路，需在卡點外用熱縮管熱縮防護（熱縮防護即為用專用雙壁熱縮管[1]受熱收縮之后包緊卡點從而起到隔離絕緣作用）。現有熱縮加工方式有人工熱風槍集中熱縮、吞吐式熱縮設備熱縮兩種方式，均有弊端。人工集中熱縮需在打卡和熱縮中間增加一個轉運的步驟，浪費動作，同時由于手持式熱風槍的熱縮溫度、熱縮位置、熱縮時長等因素不可控，導致產品質量穩定性差，效率低下[2]，除此之外，熱風槍長時間高溫開機，熱縮管易粘合、損傷線皮壞線，且熱風槍易損壞、壽命短[3];而吞吐式熱縮雖無需轉運線束，但是只能單個熱縮，同樣效率無法提高，因此為解決以上兩個問題，我司開發部門開發出旋轉式卡點熱縮機。

1 旋轉式卡點熱縮機部件名稱、功能及加工流程介紹

1.1 各部件名稱介紹

旋轉式卡點熱縮機結構圖如圖1所示，分為五個部件：前滑臺氣缸部件、旋轉&夾緊部件、后滑臺氣缸部件、數顯熱風槍組件（含熱風槍防護罩，扁嘴收風口）、控制面板（我司將旋轉式卡點熱縮機與超聲波卡點焊接機集成在同一個工作臺），各部分名稱如圖所示。

1.2 各部件功能介紹

（1）前滑臺氣缸部件

旋轉部件固定夾旋轉到位后，前滑臺氣缸向前推出，由推塊推開固定夾，員工將已經完成超聲波打卡的導線放置上料固定夾中，前滑臺氣缸撤回，完成上料動作。

（2）旋轉&夾緊部件

前滑臺氣缸撤回后，夾緊部件夾緊導線，旋轉部件由電機通過同步帶傳動，帶動熱縮筒、熱板、隔熱板旋轉和夾緊部件旋轉，完成上料、熱縮、下料之間的循環間歇動作。（熱縮筒上設有集熱腔，集熱腔便于對熱風槍正上方吹下來的熱量進行匯聚，形成熱區域，確保熱縮管全周360度得到充分而又均勻的熱縮效果。）

（3）后滑臺氣缸部件

待卡點上的熱縮管完成熱縮，旋轉部件上夾有熱縮導線的夾緊部件旋轉至下料位置，后滑臺氣缸向前推出，推開固定夾，完成落料下料（后滑臺氣缸推塊上有輔助落料氣缸，在落料不暢時，保證將導線從固定夾中拖出，避免將導線卷進旋轉部件內部，損傷線皮）。

（4）數顯熱風槍組件

數顯熱風槍可以方便設置和控制熱縮溫度，成為生產加工過程的完全可控參數;數顯溫度槍位置固定，并且熱縮時間固定，可以極好的保證產品質量一致性。

（5）控制面板：

控制面板可以控制的功能有：卡點熱縮機的啟動、暫停、急停、旋轉機構復位（軸回原）、電機旋轉速度（因通過同步帶傳動，即為旋轉部件的速度）、前滑臺氣缸延時、后滑臺氣缸延時，熱縮時間。

1.3 生產加工流程介紹

（1）員工將需要打卡的線穿上熱縮管;

（2）啟動旋轉式卡點熱縮機及超聲波焊接設備（將兩者集成在同一個工作臺，也可將熱縮機根據不同需求集成到其他打卡設備上）;

（3）復位旋轉部件，啟動旋轉部件;

（4）將導線在打卡部件上完成打卡，并將熱縮管移動至適當位置，要求卡點需在熱縮管中央;

（5）將熱縮管位置調整好后放置旋轉夾緊部件上料位置，等待前滑臺氣缸退回，完成上料夾緊;（若加工人上料速度較快，可以踩腳動開關，使夾緊部件提前夾緊，無需等待前滑臺氣缸延時退回，可以提高生產效率）

（6）旋轉機構將導線及熱縮管旋轉至熱縮工位完成熱縮，要求熱縮管兩端要有密封溢膠出，熱縮管及線皮不得有烤焦或未熱縮到位現象[4];

（7）旋轉機構將導線及熱縮成品旋轉至下料工位，由后滑臺氣缸向前推出，導線從夾緊部件中落下，完成下料動作;

（8）生產完畢后，關閉設備電源并整理工作臺面。

重復以上（4）（5）（6）（7）四個步驟即為正常生產加工流程。

2 旋轉式卡點熱縮機優點及性能指標

2.1 旋轉式卡點熱縮機優點

（1）無需打卡完成后進行人工轉運集中熱縮，增加轉運動作，且需專人負責大批量熱縮，耗時耗力且加工質量不可控;

（2）熱風槍為數顯熱風槍，溫度可控，熱縮時間可控，熱縮效果穩定;

（3）熱縮部件為旋轉式循環上下料熱縮，打卡完成后即可上料熱縮，相較于吞吐式熱縮機無需等待上一個產品熱縮完成后才可以上料下一個待熱縮產品，縮短加工等待時間，提高生產效率。

2.2 旋轉式卡點熱縮機性能指標

（1）熱縮溫度：溫度顯示器為480±10℃;

（2）熱縮時間：4±1s。

3 旋轉式卡點熱縮機產品適用范圍

（1）產品最小線徑需≥0.75mm?;

（2）當主線線長≥40cm時，主線非打卡端不用解綁（膠帶纏繞位置見示意圖2），將主線放置在與旋轉機構同軸的位置（即示意圖3中紅線位置），保證下料落線順暢;

（3）線長度需≤35cm（打卡時副線完全解綁（示意圖3））或≥75cm（打卡時，非打卡端無需解綁（示意圖2）），

放置在與旋轉機構同軸（示意圖3）的位置），保證下料落線順暢;

（4）可生產加工的熱縮管徑為φ3.2mm和φ4.8mm兩種。

綜上，旋轉式卡點熱縮機產品適用范圍可依據以上四條原則判。

4 結論與展望

此設備通過自動化、一體化解決方案，將兩個生產工位合二為一，減少了生產加工過程中的物料轉運，人員數量，降低勞動強度，提高生產效率，保證了產品熱縮質量的一致性，該設備在滿足我司生產使用需求的同時，也可以推廣至其他類型的線束廠家解決同行業內的相同問題，推動打卡熱縮工位的精益化生產。

參考文獻

[1] 朱偉嶺.淺析雙壁熱縮管在汽車線束中的應用[J].汽車實用技術， 2019（18）：167-168.

[2] 劉鴻宇.銅排軟連接熱縮烤管機的設計[J].機械化工科技風，2018 （8）：157.

[3] 姬紅亮.汽車線束生產中加熱機的應用和分析[J].汽車電器，2014 （4）：38.

[4] 朱明.淺談汽車線束的防水密封性[J].汽車實用技術，2019（19）：145.